【化学-物质结构与性质】
N和B元素在化学中有很重要的地位。
(1)写出与N元素同主族的As元素的基态原子核外电子排布式_________________。
从原子结构的角度分析B、N和O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(2)N元素与B元素的氟化物化学式相似,均为AB3型,但分子的空间结构有很大不同,其原因是_____________________________________________,其中BF3的分子构型为__________。
(3)立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成,其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料,因此它与金刚石统称为超硬材料。BN的晶体结构与金刚石相似,其中B原子的杂化方式为________,微粒间存在的作用力是________。
(4)NaN3是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质,NaN 3也可用于汽车的保护气囊。3 mol NaN 3受撞击会生成4 mol N2气体和一种离子化合物A。
①请写出上述NaN 3撞击反应的化学方程式 。
②根据电子云的重叠方式判断:N2分子中存在的σ键和π键数目之比为 。
(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 N>O>B
(2)N原子和B原子采用不同的杂化形式 平面三角形
(3)sp3 共价键
(4)3NaN3=Na3N+N2↑ 1:2
解析试题分析:(1)根据构造原理可知,As元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。非金属性越强,第一电离能越大。但由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,温度下强,所以氮元素的第一电离能大于氧元素的,即N>O>B。
(2)BF3分子中B原子没有孤对电子,是sp2杂化,分子结构是平面三角形。NF3分子中N原子含有1对孤对电子,是sp3杂化,分子结构是三角锥形结构。
(3)BN的晶体结构与金刚石相似,则B原子的杂化方式为sp3杂化,微粒间存在的作用力是共价键。
(4)①根据原子守恒可知,A应该是Na3N,所以反应的方程式是3NaN3=Na3N+N2↑。
③氮气中σ键是普轨道“头碰头”重叠形成的,π键是p轨道“肩并肩”重叠形成的。所以根据氮原子的核外电子排布可知,N2分子中存在的σ键和π键数目之比为1:2。
考点:考查核外电子排布式的书写、共价键、杂化轨道类型、分子空间结构的判断
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,贴近高考,试题在注重对基础知识巩固和训练的同时,更侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,有助于培养学生逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。
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